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    Perché la NASA ha inventato il costume da bagno a coste?
    Galleria di immagini sportive La nuotatrice statunitense Anita Nall vince la medaglia di bronzo ai Giochi Panamericani del 1995 a Mar del Plata, Argentina. Guarda altre foto sportive. Al Bello/Getty Images

    Un riblet può sembrare più un antipasto di un ristorante barbecue che una tecnologia di riduzione della resistenza della NASA, ma non ditelo agli atleti che hanno nuotato fino alla vittoria ai Giochi Panamericani del 1995. Le loro tute arricchite di riblet li hanno aiutati a portare a casa 13 medaglie d'oro, tre medaglie d'argento e una di bronzo.

    Sviluppato il Langley Research Center della NASA costolette -- minuscolo, scanalature a forma di V inclinate nella direzione del flusso del fluido - nei primi anni '80 per ridurre la resistenza causata dall'attrito sulla superficie dell'aereo. Anche se non sono più grandi di un graffio, le piccole creste hanno un potente effetto su resistenza aerodinamica (la forza che rallenta un oggetto mentre si muove attraverso un fluido) perché alterano il flusso d'aria turbolento vicino alla pelle [fonte:NASA; "Riblets della NASA per stelle e strisce"].

    Aria e acqua sono entrambi fluidi, quindi era naturale che a qualcuno venisse l'idea di utilizzare il bordo aerodinamico del riblet per un uso idrodinamico. Entra nell'Arena Nord America, un'azienda di costumi da bagno che ha incorporato le riblets nel suo costume da bagno Strush SR e ne ha personalizzato la disposizione per massimizzare l'efficienza per quattro diversi stili. Il miglioramento, così chiaramente in mostra ai Giochi Panamericani, rapidamente inviato increspature attraverso il mondo del nuoto.

    Gli esseri umani sono poco adatti al nuoto perché i nostri corpi producono abbondanti quantità di resistenza. Infatti, per te per raddoppiare la tua velocità di nuoto, dovresti pompare otto volte più potenza del solito; anche un miglioramento della velocità del 10 percento richiederebbe un aumento della potenza del 33 percento [fonte:Nelson]. Allo stesso modo, una piccola riduzione della resistenza si tradurrà in un netto miglioramento della velocità e dell'efficienza.

    Secondo Arena, la sua tuta a coste è stata testata al flume per essere del 10-15 percento più veloce delle tute della concorrenza. Prova del canale , nel caso ve lo stiate chiedendo, consiste nel mettere un nuotatore in una piccola piscina dotata di finestre laterali, telecamere o altri dispositivi di monitoraggio. Le pompe fanno ricircolare l'acqua alla velocità desiderata, in modo che agisca come un nastro trasportatore per nuotare sul posto.

    I riblet hanno trovato applicazioni anche in altre aree che coinvolgono la fluidodinamica, compresa la riduzione dell'attrito e della resistenza all'interno di tubi e condotti. Hanno anche rafforzato l'efficienza delle pompe, scambiatori di calore e condizionatori. I designer di regata hanno incorporato le minuscole striature negli scafi delle conchiglie a otto remi. Nel 1987, lo yacht da regata Stars and Stripes sfoggiava uno scafo rivestito di riblet quando riportò l'America's Cup negli Stati Uniti.

    Il riblet rappresenta un tipo di trasferimento tecnologico tra la NASA e l'industria:applicare un'innovazione a un uso simile o correlato. Come vedremo in questa prossima sezione, a volte la NASA aiuta anche le industrie a fare colpo prestando le sue strutture e la sua esperienza.

    Dai Riblets ai Corsetti Acquatici:lo Speedo LZR

    Il nuotatore francese Alain Bernard nella sua LZR Racer poco prima di stabilire un tempo record mondiale di 21.50 nei 50 metri stile libero maschile AP Photo/Michael Sohn

    Il periodo d'oro del riblet è in gran parte arrivato e passato, ma il coinvolgimento della NASA nel design di costumi da bagno all'avanguardia continua a farsi sentire.

    Nel 2007, La NASA ha collaborato con Speedo per sviluppare LZR Racer, annunciato da Speedo come il costume da bagno più veloce del mondo. Prima che fosse bandito dalle competizioni (insieme ad altri body high-tech), l'indumento ha spinto i nuotatori a dominare i loro eventi alle Olimpiadi di Pechino. Infatti, ogni medaglia d'oro nel nuoto ai giochi è stata vinta da un atleta che indossava la tuta LZR.

    "Le persone stavano rompendo i contratti con i loro fornitori e passando invece alle tute LZR, " ha detto Daniel Lockney, specialista del programma spinoff presso l'Ufficio della NASA del Chief Technologist.

    L'LZR dimostra un altro modo in cui la NASA sviluppa la sua tecnologia. Invece di sviluppare la tuta, l'agenzia spaziale ha fornito le strutture e le competenze che hanno aiutato Speedo a risolvere i problemi.

    La tuta è stata testata e modellata al computer presso il Langley Research Center della NASA, dove i designer di Speedo hanno riproposto una galleria del vento normalmente utilizzata per la ricerca aeronautica per testare circa 100 tessuti per vedere quali producevano meno resistenza. La galleria del vento li ha aiutati a perfezionare il design testando le caratteristiche idrodinamiche e l'attrito superficiale [fonte:Lockney].

    La galleria del vento ha anche aiutato gli esperti a valutare e sviluppare progetti per NASCAR, Formula 1 e motociclette, aggiunge Lockney.

    I test di Langley di Speedo hanno prodotto una tuta a bassa resistenza che era sia leggera che resistente all'acqua. Per ridurre la resistenza, i designer hanno ideato una cerniera aerodinamica e hanno eliminato le cuciture e le rughe di falegnameria saldando il tessuto insieme ad ultrasuoni. Le cuciture risultanti hanno ridotto la resistenza del 6% e hanno generato solo leggermente più attrito rispetto al tessuto stesso. La cerniera incollata e nascosta ha sollevato l'8% in meno di resistenza rispetto a una cerniera cucita [fonte:Turner].

    La NASA e Speedo hanno fatto un ulteriore passo avanti con il costume da bagno, però. Proprio come un aereo o una moto d'acqua potrebbero essere rimodellati per migliorare il flusso del fluido intorno ad esso, il costume da bagno LZR rimodella un nuotatore, comprimere le aree chiave per ottenere una forma più veloce, come un corsetto per i nuotatori. Secondo Speedo, la compressione consente di risparmiare energia aiutando i nuotatori a mantenere la forma corretta e rappresenta un guadagno del 5% in termini di efficienza.

    Ecco qua:due modi in cui la NASA ha contribuito a rivoluzionare lo sport del nuoto senza voler fare nulla del genere. Fa tutto parte dell'eccitante e spesso sorprendente mondo degli spin-off della NASA.

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    Fonti

    • Lockney, Daniele. Specialista del programma spinoff della NASA, Ufficio del capo tecnologo. Corrispondenza personale. 9-16 marzo, 2011.
    • Lockney, Daniele. Specialista del programma spinoff della NASA, Ufficio del capo tecnologo. Colloquio. 16 marzo 2011.
    • NASA. "Divertiti con la NASA". (10 marzo, 2011)http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/F_Have_Fun_With_NASA.html
    • NASA. "La NASA va alle Olimpiadi". 12 agosto 2004. (9 marzo 2011)http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/F_NASA_Goes_to_the_Olympics_prt.htm
    • NASA. "Riblets della NASA per stelle e strisce". ottobre 1993. (8 marzo, 2011)http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Riblets.html
    • NASA. "Costume da bagno a coste". Spinoff 1996. (9 marzo, 2011)http://www.sti.nasa.gov/tto/spinoff1996/45.html
    • NASA (Turner). "Il costume da bagno dell'era spaziale riduce la resistenza, Batte i record." Spinoff 2008. (7 marzo, 2011)http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2008/ch_4.html
    • Nelson, Robin. "Perché il nuoto è l'inferno". Scienza popolare. luglio 1996.
    • Speedo. "Tecnologia Speedo LZR Racer." 2011. (8 marzo, 2011)http://www.speedo.com/aqualab_technologies/aqualab/fastskin_lzr_racer/index.html
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